تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الصناعة.. تعرّف على اهم الصناعات التي سيستحوذ عليها الذكاء الاصطناعي

مدخل

ان الإدراك البشري يّعد من اهم الظواهر المركبة التي تحاول أنظمة وتقنيات وتطبيقات الذكاء الاصطناعي الارتباط بها عن طريق مختلف الطرق وبالتالي محاكاة عملية الأدراك والوصول لاتخاذ قرارات وامتلاك قدرات تضاهي، بل وتتجاوز قدرات البشر بمراحل.

 

 تطبيقات الذكاء الاصطناعي في الصناعة.. تعرّف على اهم الصناعات التي سيستحوذ عليها الذكاء الاصطناعي

وهناك اتجاهين او تفرعين اثنين لتطبيق تقنيات وامكانيات و أنظمة الذكاء الاصطناعي، الاتجاه الأول هو العمل على إزاحة الإنسان جانباً ثم اخذ مكانه وأداء دوره بشكل مستقل ومثال على ذلك هو الروبوت او جهاز حاسوب يعمل بالذكاء الاصطناعي ويتمتع بكامل القدرات المهمة و التي تجعله مستقل في عملية صنع واتخاذ القرار وكذا في اداء  المهام المختلفة ومن الأمثلة ذلك علم الأنسان الآلي الذكي او الروبوت.

 

الاتجاه الآخر لتطبيق الذكاء الاصطناعي في الحياة هو ان تكون أدوات الذكاء الاصطناعي عبارة عن مجرد معين وعامل مساعد للإنسان والبحث عن كيفية دعم البشر في مختلف المواقف والحالات الصعبة والمعقدة التي قد يواجهونها في حياتهم العملية اليومية ومثال ذلك عندما يحتاج قائد الطائرة او سفينة الى مساعدة الأنظمة الذكية للمساعدة في قيادة الطائرة او السفينة وتحديد الاتجاهات  في الظروف الصعبة وفي حالة الحروب المساهمة في تحديد اهداف العدو بدقة متناهية وغير ذلك، وهذه الأنظمة المساعدة لا يقصد منها ان تكون مستقلة بذاتها بشكل كامل وبدون تدخل البشر، ولكن ان تكون شكل من اشكال التحسين الإدراكي لدعم الانسان.

 

ومن الأمثلة كذلك في مجال الطب وتطبيق ذكاء الآلة على هذا المجال الحساس حيث يتم استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي وتقنياته المختلفة وذلك بهدف دعم القطاع الطبي وتكون معينة لهم في مهام معينة قد تكون احياناً معقدة مثل مداولة البيانات والمعرفة وقد يعمل الذكاء الاصطناعي للتحكم في نظام طبي الكتروني متكامل يسهل عمل الاطباء.

 

وفي مجال التعليم تلعب أنظمة الذكاء الاصطناعي دور محوري ومهم في المهام ذات الطبيعة التي تتسم بالمعرفة المتخصصة اي تلك المعرفة التي تتطلب فهم دقيق وعميق في مجال علمي معين، حيث تقوم أنظمة الذكاء الاصطناعي بدور مهم في عمليات البحث العلمي نظرا لامتلاك تلك الأنظمة إمكانية التعلم وهذه ميزة مهمة جداً، حيث تعمل على اكتشاف أي ظواهر جديدة في البيئة المحيطة بها وبالتالي خلق معرفة متخصصة في ذلك المجال عن طريق تراكم المعرفة المتخصصة، ومثال ذلك ان يتم استخدام نظام حاسوب ذكي وذلك بهدف تحليل كمية من البيانات او المعلومات والبحث عن أنماط مركبة بها توحي بارتباطات لم يتوقعها احد.

 

اهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي

هناك الكثير من المجالات التي بدأت بشكل فعلي باستخدام الذكاء الاصطناعي بشكل واسع وربما خلال المستقبل القريب سوف تعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي بشكل كلي ما يمثل تهديداً وجودياً للملايين من البشر حيث سيتم الاستغناء عنهم واحلال الآلة مكانهم، سوف نسرد هنا اهم استخدامات الذكاء الاصطناعي في مجال الصناعات المختلفة:

 

أولاً: استخدام الذكاء الاصطناعي في الصناعات الكيماوية

ان عملية صناعة الكيماويات سواءً كانت أدوية او مستحضرات صيدلانية او كانت مواد كيميائية او كيماويات زراعية يجب ان تبدأ بالعادة بتحديد مواصفات المنتج المرغوب وتنتهي بصيغة او اكثر تستوفي تلك المتطلبات، وتتم العمليات الإنتاجية بخلط مجموعة من المواد الأولية بنسب متفاوتة بالإضافة الى بعض المتغيرات التي تتعلق بعمليات المعالجة وظروف الإنتاج وغير ذلك، وهناك عدة أنظمة خبرة خاصة بالصناعات الكيميائية تم تصميمها وتطويرها بالاستفادة من تقنيات الذكاء الاصطناعي ومن هذه الأنظمة ما يلي:

• نظام Formulogic

هذا النظام قدمته شركة Logica ويستخدم في بعض الصناعات مثل الصناعات الغذائية، صناعة الطلاء، صناعة البلاستيك، صناعة المواد اللاصقة، زيوت التزليق والتي تستخدم لمنع الاحتكاك، صناعة المستحضرات الصيدلية.

• نظام CAD/Chem

وهو عبارة عن نظام مدمج يحتوي على شبكات عصبية neural networks وكذا يحتوي على خوارزميات وراثية genetic algorithms ويحتوي على تقنية المنطق الغائم fuzzy logic يسمح هذا النظام بصياغة مختلف المنتجات في مجالات متعددة مثل مجال معالجة الطلاء ومعالجة المطاط، ومؤخراً تم استبدال هذا النظام بنظام جديد يُعرف بنظام INFORM وهو من تطوير شركة Intelligensys المتخصصة بأنظمة الذكاء الاصطناعي.

 والشكل التالي يوضح مختلف أنواع الأنظمة والتقنيات التصنيعية المصممة بالذكاء الاصطناعي والتي يتم استخدامها في مختلف الصناعات الكيميائية:

 

أنظمة الذكاء الاصطناعي في الصناعات الكيميائية والطبية

 

ثانياً: استخدام الذكاء الاصطناعي في المجال الطبي

هناك ايضاً ما يسمى بالنُظم الخبيرة وهي تلك الأنظمة المعمولة بالذكاء الاصطناعي والتي تستخدم ايضاً بشكل واسع في المجال الطبي، حيث توجد الكثير من المهام الاكلينيكية او السريرية والتي يمكن ان تقوم بها هذه الأنظمة مثل:

• القيام بإصدار بتنبيهات، حيث انه في حالات تسمى بحالات الزمن الحقيقي او ال Real Time يستطيع نظام خبير يكون متصل بمرقاب ان يُصدر تنبيهات في حالة حدوث أي تغييرات في الحالة الصحية للمريض.
• إمكانية المساعدة في التشخيص، حيث انه في الحالات المعقدة او وجود شخص قليل خبرة في التشخيص يمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي إعطاء تشخيصات دقيقة ومجدية بالاعتماد على بيانات المريض.
• المساعدة في اقتراح العلاج المناسب، حيث بإمكان النظام الخبير ان يُصيغ خطة علاجية بناءً على حالة المريض.
• القدرة على تمييز الصور وتفسيرها، حيث يمكن تفسير مختلف الصور الطبية بشكل آلي ابتداءً من اشعة X وانتهاءً بالصور المعقدة مثل الصور الخاصة بالأوعية الدموية وتخطيط MRI.

أمثلة على الأنظمة الخبيرة في مجال الطب:

• نظام Dxplain

ويتم استخدام هذا النظام للمساعدة في عمليات التشخيص حيث يقوم باستقبال فئة من الخصائص الاكلينيكية مثل الاعراض والعلامات والبيانات المعملية وبعدها يقوم بإنتاج قائمة من التشخيصات، ويقوم بتقديم تبرير لكل تشخيص ويقدم المزيد من الاقتراحات ايضاً.

يحتوي هذا النظام على قاعدة بيانات لأكثر من 4500 ظاهرة اكلينيكية مختلفة لأكثر من 2000 مرض مختلف، ويستخدم نظام Dxplain في عدد كبير من المستشفيات وكذا المدارس الطبية لأهداف التعليم السريري ومتاح ايضاً في حالة الاستشارات السريرية.

 

• نظام PUFF

ويتم استخدام هذا النظام بهدف تفسير اختبارات وظائف الرئة ويستخدم تقنيات الذكاء الاصطناعي، وقد تم الاعتماد عليه كبديل عن تخصصات وكوادر بشرية طبية كانت تقوم بهذه الأعمال، ولكن ما يميز هذا النظام بأنه بُعطي مخرجات ذات دقة عالية وقد تم بيع مئات من النسخ التجارية له.

 

• نظام PEIRS

ويقوم هذا النظام بتقديم تفسيرات لحوالي 100 تقرير بشكل يومي مع التشخيص اللازم وبدقة عالية تبلغ حوالي 95% في مختلف المجالات مثل:

1. مجال اختبارات الغدد الدرقية.
2. مجال Human Chorionic Gonadotrophin – Hcg
3. مجال Alpha Fetoprotein – AF.
4. اختبارات تحمل بعض المواد مثل كورتيزول Cortisol وجاسرتين Gastrin.

 

 

ثالثاً: استخدامات الذكاء الاصطناعي في مجال صناعة الحديد

ان صناعة الحديد تدخل في عدة مراحل منها مرحلة الصهر Melting، ومرحلة الصب Casting، ومرحلة الطرق Forging، وهذه الصناعة تضم تفاعلات كيميائية وحرارية معقدة، وتضم ايضاُ عمليات ذات طبيعة ميكانيكية معقدة، وحيث ان هذه العمليات لا تخضع بطبيعة الحال لأي نموذج رياضي دقيق  فقد اتجه صانعي الحديد في العالم الى تقنيات للتفكير في ظل بيانات غير مؤكدة وغير كاملة حيث تعتمد قراراتهم على خبرة الأفراد لديهم.

وبالتالي ظهرت نظم خبيرة او أنظمة تعمل بتقنيات الذكاء الاصطناعي وكذا الشبكات العصبية وذلك بهدف تحسين وضمان جودة وكفاءة العمليات التصنيعية والمنتجات، ويتم استخدام النُظم الخبيرة عوضاً عن البرامج التقليدية حيث ان نُظم الذكاء الاصطناعي تستطيع العمل في ظل متغيرات متوفرة وغير مؤكدة ويقوم بتفهم التركيبة المعقدة لمختلف مسائل التحكم مثل التحكم في الفرن الخاص بالصهر والمتغيرات التابعة له مثل الحرارة والضغط وغير ذلك.

 

إضافة الى المحافظة على الثبات الحراري تقوم الأنظمة الخبيرة المستخدمة في صناعة الحديد بالتنبؤ بالحالات الشاذة اثناء العملية الإنتاجية مثل الانحدار المفاجئ للمواد الخام في الفرن او وصول الغاز الى قمة الفرن بدون حدوث أي تفاعل وغير ذلك من هذه الأمور الخاصة بالتحكم الدقيق.

 

ومن اشهر أنظمة الذكاء الاصطناعي الخبيرة والتي تستخدم في مجال  صناعة الحديد هو نظام ALIS وهو احدى أنظمة الذكاء الاصطناعي الأولى وتم استخدامها للتحكم في عدة افران خاصة بالصهر، وعند المقارنة بين أداء العنصر او الخبير البشري وبين النظام الخبير التابع للذكاء الاصطناعي تبين ان  25% من الحالات التي تمت دراستها تفوق فيها النظام الآلي القائم على الذكاء الاصطناعي على النظام البشري، و7% فقط من الحالات تفوق فيها الخبير البشري على النظام الخبير، وهذا يُبشر بمستقبل واعد واستخدام اكبر لتقنيات الذكاء  الاصطناعي وانظمته في مجال التحكم في العمليات ما قد يؤدي لاختفاء وظائف مثل مهندس تحكم Process Engineer.

 

وهناك لاشك مجالات أخرى لا يتسع المقال لذكرها تستفيد من النظم الخبيرة والشبكات العصبية للذكاء الاصطناعي ومن امثلة ذلك مجال الانترنت والبرمجة والاعلام والصحافة والمجال العسكري وغير ذلك مما سنتناوله تباعاً في مدونة تك نوك للتقنية بإذن الله.

تعديل المقال